藍寶石晶片的二次退火方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及藍寶石晶片技術領域，尤其涉及藍寶石晶片的二次退火方法。
【背景技術】
[0002]藍寶石晶體是超高亮度的藍、白光LED發光材料GaN最常用的襯底材料，而GaN磊晶的晶體質量與所使用的的藍寶石襯底表面加工質量密切相關，尤其是圖形化襯底與晶片的表面形貌、翹曲程度聯系密切，同時，晶片的翹曲程度過大，會在平片做GaN磊晶時，平片與外延薄膜脫落，PSS難以聚焦，影響外延品質。在藍寶石襯底的切割，雙面研磨以及拋光過程中，盡管部分的加工應力會在下一道加工工序釋放，但是這種應力的釋放時無序釋放，同時未釋放的加工應力會在表面聚集，影響藍寶石晶片的翹曲程度，嚴重的翹曲會在后道加工過程中產生破片，影響整個加工循環的晶片質量。
[0003]藍寶石襯底在加工過程中，必須經過退火處理以降低加工應力，目前的退火工藝采用一次退火，加工應力釋放不均勻，爐子的溫度場對加工釋放均勻性影響極大，對大尺寸的藍寶石晶片影響更為明顯。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供藍寶石晶片的二次退火方法，解決目前的退火工藝采用一次退火，加工應力釋放不均勻，爐子的溫度場對加工釋放均勻性影響極大，對大尺寸的藍寶石晶片影響更為明顯的問題。
[0005]本發明的目的可以通過以下技術方案實現；
藍寶石晶片的二次退火方法，其退火步驟如下:
(1)清洗:先對藍寶石晶片用清水進行簡單的清洗工作，去除表面的灰塵與雜質；
(2)第一次退火處理:將清洗后的藍寶石晶片放入退火爐中進行第一次退火處理，第一次退火分為三個階段，包括第一階段、第二階段與第三階段:第一階段以2~5°C /min的升溫速率快速升溫至600~800°C，保溫1~2小時；第二階段以2~5°C /min的升溫速率升溫至1000~1200°C，保溫1~2小時；第三階段以2~5°C /min的升溫速率升溫至1600~1800°C，保溫10-20小時；
(3)第一次降溫處理:將第一次退火的第三階段保溫后的藍寶石晶片，以每小時20 0C ~50°C降溫至室溫后出爐；
(4)研磨處理:將第一次降溫處理后的藍寶石晶片取出進行雙面研磨，雙面研磨后再次清洗，然后進行第二次退火處理；
(5)第二次退火處理:將在次清洗后的藍寶石晶片放入退火爐中進行第二次退火處理，第二次退火又分為三個階段，包括第一階段、第二階段與第三階段:第一段以2~5°C /min的升溫速率快速升溫至600~800°C，保溫1~2小時；第二段以2~5°C /min的升溫速率升溫至1000~1200°C，保溫1~2小時；第三段以2~5°C /min的升溫速率升溫至1300~1500°C，保溫10-20小時； (6)第二次降溫處理:將第二次退火的第三階段保溫后的藍寶石晶片，以每小時20 0C ~50°C降溫至室溫后出爐；
(7)拋光處理:將第二次降溫處理后的藍寶石晶片取出進行拋光處理即可。
[0006]上述的藍寶石晶片的二次退火方法，其中，拋光后的成品藍寶石晶片的翹曲度保持在5-15微米。
[0007]本方案的有益效果:
本發明提供的藍寶石晶片的二次退火方法，第一次退火處理，消除晶片切割后的加工應力，然后進行研磨處理，將第一次降溫處理后的藍寶石晶片取出進行雙面研磨，然后進行第二次退火處理，退火后將藍寶石晶片取出，進行拋光處理，步驟簡單，操作便捷，經過退火處理以降低加工應力，加工應力釋放更加均勻，按本方法進行退火處理的藍寶石晶片成品的翹曲度較小，工作效率更好，成品率較高，更能滿足廠家的需求。
【具體實施方式】
[0008]實施例1:藍寶石晶片的二次退火方法，其退火步驟如下:
(1)清洗:先對藍寶石晶片用清水進行簡單的清洗工作，去除表面的灰塵與雜質；
(2)第一次退火處理:將清洗后的藍寶石晶片放入退火爐中進行第一次退火處理，第一次退火分為三個階段，包括第一階段、第二階段與第三階段:第一階段以2°C /min的升溫速率快速升溫至600°C，保溫I小時；第二階段以2°C /min的升溫速率升溫至1000°C，保溫I小時；第三階段以2°C /min的升溫速率升溫至1600°C，保溫10小時；
(3)第一次降溫處理:將第一次退火的第三階段保溫后的藍寶石晶片，以每小時20°C降溫至室溫后出爐；
(4)研磨處理:將第一次降溫處理后的藍寶石晶片取出進行雙面研磨，雙面研磨后再次清洗，然后進行第二次退火處理；
(5)第二次退火處理:將在次清洗后的藍寶石晶片放入退火爐中進行第二次退火處理，第二次退火又分為三個階段，包括第一階段、第二階段與第三階段:第一段以2°C /min的升溫速率快速升溫至600°C，保溫I小時；第二段以2°C /min的升溫速率升溫至1000°C，保溫
I小時；第三段以2°C /min的升溫速率升溫至1300°C，保溫10小時；
(6)第二次降溫處理:將第二次退火的第三階段保溫后的藍寶石晶片，以每小時20°C降溫至室溫后出爐；
(7)拋光處理:將第二次降溫處理后的藍寶石晶片取出進行拋光處理即可。
[0009]上述的藍寶石晶片的二次退火方法，其中，拋光后的成品藍寶石晶片的翹曲度保持在5微米。
[0010]實施例2:藍寶石晶片的二次退火方法，其退火步驟如下:
(1)清洗:先對藍寶石晶片用清水進行簡單的清洗工作，去除表面的灰塵與雜質；
(2)第一次退火處理:將清洗后的藍寶石晶片放入退火爐中進行第一次退火處理，第一次退火分為三個階段，包括第一階段、第二階段與第三階段:第一階段以3°C /min的升溫速率快速升溫至700°C，保溫1.5小時；第二階段以3°C /min的升溫速率升溫至1100°C，保溫1.5小時；第三階段以3°C /min的升溫速率升溫至1800°C，保溫15小時；
(3)第一次降溫處理:將第一次退火的第三階段保溫